质谱仪是一种精密仪器，是测量带电粒子的质量和分析同位素的重要工具．图中所示的质谱仪是由加速电场和偏转磁场组成．带电粒子从容器A下方的小孔S1飘入电势差为U的加速电场，其初速

Question

质谱仪是一种精密仪器，是测量带电粒子的质量和分析同位素的重要工具．图中所示的质谱仪是由加速电场和偏转磁场组成．带电粒子从容器A下方的小孔S₁飘入电势差为U的加速电场，其初速度几乎为0，然后经过S₃沿着与磁场垂直的方向进入磁感应强度为B的匀强磁场中，最后打到照相底片D上．不计粒子重力．

（1）若由容器A进入电场的是质量为m、电荷量为q的粒子，求：
a．粒子进入磁场时的速度大小v； 
b．粒子在磁场中运动的轨道半径R． 
（2）若由容器A进入电场的是互为同位素的两种原子核P₁、P₂，由底片上获知P₁、P₂在磁场中运动轨迹的直径之比是√(2)：1．求P₁、P₂的质量之比m₁：m₂．

Answer 1

（1）a、在加速电场中，由动能定理得：
qU=(1)/(2)mv²-0，
解得：v=√((2qU)/(m))；
b、碘粒子在磁场中做匀速圆运动，洛伦兹力提供向心力，由牛顿第二定律得：
qvB=m(v2)/(r)，
解得：r=(1)/(B)√((2mU)/(q))；
（2）两种原子核P₁、P₂互为同位素，所以电荷量相等，由b的结论可知：
(R1)/(R2)=√((m1)/(m2))
P₁、P₂在磁场中运动轨迹的直径之比是√(2)：1所以有：(m1)/(m2)=(2)/(1)
答：（1）a．粒子进入磁场时的速度大小是√((2qU)/(m))；b．粒子在磁场中运动的轨道半径R是(1)/(B)√((2mU)/(q))；
（2）若由容器A进入电场的是互为同位素的两种原子核P₁、P₂，由底片上获知P₁、P₂在磁场中运动轨迹的直径之比是√(相关问答为了防止酒驾事故的出现，酒精测试仪已被广泛应用．交陀螺仪到底是如何运动?若把一个陀螺仪放在绕地球做匀毕业班的同学在照毕业照时发现有一部分同学没有进入取王仪卤簿是什么意思什么是王仪卤簿?有些照相机和测量仪的镜头看上去是淡紫色的，这是因为迈克尔逊干涉仪的调节和使用.怎么读数据?条纹移动数请问用红外测温仪测量物体的温度时距离怎么确定?是不COD监测仪中消解的步骤是为了达到什么目的?如果消经纬仪测量水平角时，正倒镜瞄准同一方向所读的水平方（2014•镇江）如图是探究凸透镜成像的实验装置，用经纬仪照准在同一竖直面内不同高度两个点,水平度盘首页语文数学英语物理化学历史政治生物其他Copyright © 2019 zaojiaoba.cn All Rights Reserved 版权所有 作业搜本站资料来自网友投稿及互联网，如有侵犯你的权益，请联系我们：[e-mail]湘ICP备12012010号)